Atmosfera:troposfera, stratosfera , mesosfera, termosfera, esosfera

Presentazione sul tema: "Atmosfera:troposfera, stratosfera , mesosfera, termosfera, esosfera"— Transcript della presentazione:

1 Atmosfera:troposfera, stratosfera , mesosfera, termosfera, esosfera
Inquinamento di aria, acqua, suolo mediante immissione di sostanze in grado di alterare le caratteristiche fisico-chimiche e ambientali superando la capacità normale di autodepurazione per eccessiva quantità di materiale degradabile (o per immissione di sostanze non biodegradabili) Aria Atmosfera:troposfera, stratosfera , mesosfera, termosfera, esosfera troposfera : da superficie terrestre a circa 6-18 km altezza Composizione media azoto 78% , ossigeno 21 % , anidride carbonica 0.03 % (vapore acqueo, gas rari 1%) Stratosfera, ozonosfera a

2 Funzioni dei componenti dell’atmosfera

3 Funzioni dell’aria (ossigeno, anidride carbonica, azoto, acqua, ozono)
Ossigeno; necessario per la respirazione, combustione prodotto per fotosintesi clorofilliana nei cloroplasti, piante verdi Azoto : trasformabile in composti organici (proteine) da parte di batteri in simbiosi con leguminose (piselli, fagioli, erba medica, trifoglio (attenua potere ossidante dell’ossigeno nella respirazione) Anidride carbonica: sostanza base per la fotosintesi clorofilliana che la trasforma (con acqua ed energia solare) in composti glucidici (prodotta nelle combustioni, respirazione, attività vulcanica) partecipa alla termoregolaziome atmosferica (effetto serra) Vapore acqueo:partecipa a varie reazioni chimiche, responsabile della umidità atmosferica, condiziona fenomeni meteorologici e biologici vari a

4 Funzioni dell’aria (ossigeno, anidride carbonica, azoto, acqua)
Ossigeno; necessario per la respirazione, combustione prodotto per fotosintesi clorofilliana nei cloroplasti, piante verdi Azoto : trasformabile in composti organici (proteine) da parte di batteri in simbiosi con leguminose (piselli, fagioli, erba medica, trifoglio (attenua potere ossidante dell’ossigeno nella respirazione) a

5 Anidride carbonica: sostanza base per la fotosintesi clorofilliana che la trasforma (con acqua ed energia solare) in composti glucidici (prodotta nelle combustioni, respirazione, attività vulcanica) partecipa alla termoregolaziome atmosferica (effetto serra) CO2 O2 O2 CO2 glucidi H2O Vapore acqueo:partecipa a varie reazioni chimiche, responsabile della umidità atmosferica, condiziona fenomeni meteorologici e biologici vari a

6 Ozono:nella troposfera l’ozono può formarsi durante i temporali
Nella stratosfera , ozonosfera, le radiazioni ultraviolette solari vengono assorbitie da gas ozono che si decompone in Ossigeno atomico e molecolare con reazione di equilibrio ozono << >> ossigeno atomico + ossigeno molecolare CFC Cl2 Cl O3 O2 O3 O2 CFC La ozonosfera protegge gli esseri viventi dalla radiazione ultravioletta una riduzione della ozonosfera può produrre danni agli organismi Sostanze di origine antropica (cloro-fluoro-carburi) CFC derivanti da bombolette spray, frigoriferi, condizionatori d’aria..raggiungono la ozonosfera, vengono scissi dai raggi ultravioletti liberando cloro molecolare, che si trasforma in cloro atomico, il quale catalizza la trasformazione di ozono in ossigeno, riducendo la concentrazione di ozono e la azione protettiva Anche ossidi di azoto, bromuro di metile, ceneri vulcaniche, effetto serra … possono contribuire alla riduzione della ozonosfera e al “buco nell’ozonosfera” a

7 Fonti di inquinamento atmosferico

8 Fonti e tipi di inquinamento
Agenti su qualità dell’aria temperatura dell’aria (effetto serra) piogge acide modificazione nella ozonosfera Inquinamento naturale : pulviscolo, ceneri vulcaniche, sabbia,polline, sale marino, spore, fumo derivante da incendi… Inquinamento dovuta ad attività umana Mediante inquinanti primari : provenienti da fonti identificabili secondari: dovuti a reazioni dei primari con atmosfera (anidride solforosa+ H2O > anidride solforica > acido solforico) a

9 Principali fonti di inquinamento primario sostanze immesse nell’aria principali conseguenze su ambiente e salute Industrie varie anidride solforosa acido solfidrico cloro ammoniaca fluoro fenoli acido cloridrico acido cianidrico acido nitrico vapori solventi organici anidride carbonica Autoveicoli ossidi di carbonio idrocarburi incombusti piombo tetraetile ossidi di azoto anidride solforosa anidride carbonica Impianti riscaldamento anidride solforosa ossidi di carbonio ossidi di azoto idrocarburi gas e pulviscolo anidride carbonica Bronchiti croniche, enfisema polmonare, tumori polmonari, irritazioni oculari, avvelenamenti, asma bronchiale..mortalità Consumo di ossigeno, odori sgradevoli, scarsa visibilità, deterioramento strutture artistiche, danni alla vegetazione, smog, riduzione ozono…. piogge acide, effetto serra.. a

10 Cloro : tossico, può partecipare alla riduzione dell’ozono
Monossido di carbonio: si lega alla emoglobina del sangue (carbossiemoglobina) riducendo l’apporto di ossigeno alle cellule con l’ossiemoglobina Anidride solforosa SO2 (biossido di zolfo) reagendo con ossidi di azoto e acqua genera acidi forti (solforico, nitrico) che possono cadere con la pioggia e rovinare strutture, danneggiare apparato respiratorio, modificare il pH ambientale Ossidi di azoto (originati anche da batteri nel suolo e nell’acqua mediante ossidazione di ammoniaca, fertilizzanti, decomposizioni materiale organico) possono generare acido nitrico (piogge acide) e ridurre ozono Metalli vari, idrocarburi possono avere azione cancerogena, allergizzante Cloro : tossico, può partecipare alla riduzione dell’ozono Pulviscolo, polveri sottili: possono danneggiare sistema respiratorio, partecipare all’effetto serra a

11 Composto organici volatili COV o VOC
Composti organici volatili come idrocarburi (alcheni, aromatici),aldeidi, eteri, alcoli,esteri cloro-fluoro-carburi.. Contribuiscono alla produzione di smog fotochimico con sintesi di composti come perossidi organici e ozono Presenti in vari prodotti e materiali di uso comune: linoleum, vernici, schiume isolanti, spray (per insetticidi, cosmetici..), colle, detergenti, smacchiatori, diluenti… Evaporano e si diffondono facilmente nell’aria anche a temperatura ambiente normale Possono causare disturbi vari all’apparato respiratorio, cute, reni, occhi, sistema nervoso, cancro (benzene, formaldeide).. a

12 Ossidi di azoto NOx (NO, NO2)
Sorgenti naturali: decomposizione anaerobica di sostanze organiche (da parte di batteri nitrosanti), fulmini, incendi, emissioni vulcaniche Sorgenti antropiche: combustioni ad elevata temperatura (autoveicoli) Monossido di azoto NO : in presenza di ozono, ossigeno si ossida a NO2 Biossido di azoto NO2 :deriva da combustioni ad elevata temperatura e ossidazione di NO in NO2 Partecipa alla formazione dello smog fotochimico come intermediario nelle creazione di acido nitroso, acido nitrico, ozono Partecipano alla formazione di piogge acide, con acidificazione del suolo che provoca impoverimento nel suolo di elementi come calcio, magnesio, sodio, potassio e liberazione di metalli pesanti tossici per le piante riducono il potere di azotofissazione da parte dei batteri danneggiano strutture, sculture, manufatti vari a

13 Biossido di azoto NO2 : deriva da combustioni ad elevata temperatura e ossidazione di NO in NO2

14 Ossidi di Zolfo : anidride solforosa SO2 e solforica SO3
SO2 : da emissioni vulcaniche o combustione di carbone, petrolio, gasolio (riscaldamento domestico, centrali termoelettriche, processi industriali) Mediante reazioni in presenza di acqua origina acido solforico (può cadere come pioggia acida): trasforma carbonati (statue) in solfati solubili, SO2 :provoca rallentamento crescita piante, necrosi cellulare,morte SO2 nelle foglie diventa H2SO3 , solfiti, solfati, distrugge clorofilla Danneggia apparato respiratorio( bronchiti, asma, tracheiti provoca irritazioni oculari, cutanee.. a

15 Particolato :particelle sottili PTS, PM
Miscuglio di sostanze di varia natura ,solide, liquide, con dimensione variabile in sospensione nell’aria (da pochi nanometri a 500 micron Aerosol, foschie, esalazioni, fumo, polveri, sabbie Primarie : originate da sorgenti naturali eruzioni vulcaniche, incendi,erosione rocce, pollini, spore spray marino Possibile danno a livello di apparato respiratorio a

16 Particolato :particelle sottili PTS, PM
Originate da sorgenti antropiche : combustibili fossili usati a livello domestico, industriale emissioni da autoveicoli, usura freni, gomme, manto stradale, fonderie, miniere, cementifici, attività agricole secondarie :dovute a reazioni chimico-fisiche nella atmosfera ossidazione di SO2, H2S derivati da incendi, vulcani ossidi di azoto emesse dal suolo o varie sorgenti antropiche a Possibile danno a livello di apparato respiratorio

17 monossido di carbonio :CO
Originato nella combustione con carenza di ossigeno (stufe, scaldabagno) difettosi ,automobili, industrie ambienti con scarso scambio di aria e rifornimento di ossigeno Tossico perché legandosi alla emoglobina dei globuli rossi del sangue, forma un composto , carbossiemoglobina, che non cede l’ossigeno alle cellule irrorate (come avviene invece conil composto ossiemoglobina normale) cellula a

18 Anidride carbonica: sostanza base per la fotosintesi clorofilliana che la trasforma (con acqua ed energia solare) in composti glucidici (prodotta nelle combustioni, respirazione, attività vulcanica) partecipa alla termoregolaziome atmosferica (effetto serra) O2 O2 C6H12O6 CO2 CO2 a respirazione fotosintesi H2O

19 Biossido di carbonio CO2
Carbonio C presente nelle rocce, idrocarburi, oceano, suolo, biosfera Scambio continuo tra atmosfera, suolo, vegetazione (fotosintesi) Scambio continuo tra atmosfera e oceani : fitoplancton, alghe, animali mediante carotaggi su ghiacciai montani, su calotte polari, groelandia osservazioni su anelli degli alberi,sedimenti marini e lacustri, coralli antozoi , permettono di ottenere informazioni sulla composizione atmosferica del passato e confronto con quella attuale Deforestazione: diminuisce assorbimento di CO2 e fotosintesi (riduce ossigeno prodotto); uso di combustibili fossili aumenta immissione di CO2 nella atmosfera ( e in parte assorbita da oceani) a

20 Effetto serra : CO2, CH4, H2O, N2O, O3, cloro-fluoro-carburi
Biossido di carbonio CO2 Deforestazione: diminuisce assorbimento di CO2 e fotosintesi (riduce ossigeno prodotto); uso di combustibili fossili aumenta immissione di CO2 nella atmosfera ( e in parte assorbita da oceani) Aumento di CO2 e altri gas con effetto serra di origine antropica: deforestazione, combustione, agricoltura CO2 CH4 : risaie, scarichi urbani sostanze organiche, allevamenti intensivi protossido di azoto N2O : attività batterica su prodotto agricoli, zootecnici Effetto serra : CO2, CH4, H2O, N2O, O3, cloro-fluoro-carburi a

21 Smog derivante da inquinamento di autoveicoli, impianti riscaldamento, impianti industriali, in particolare nella stagione fredda durante la quale può verificarsi uno stato di inversione termica Se si verifica una inversione termica ( temperatura crescente dal basso all’alto) si crea una situazione con aria fredda stagnante presso la superficie aria ricca di fumi, gas, polveri, ossidi di azoto, anidride solforosa, idrocarburi gassosi, con aspetto nebbioso giallo grigiastro: la radiazione solare innesca reazioni che generano un miscuglio gassoso irritante, tossico :smog Aria calda Aria fredda Con inquinanti a

22 Ozono O3 origine naturale nella stratosfera, ozonosfera, come derivato dalla reazione favorita con assorbimento di radiazione solare ultravioletta O = O > O O ; O=2 + O > O3 ; 3 O2 <> 2 O3 Origine antropica : nella troposfera per trasformazioni che intervengono su ossidi azoto, composti organici volatili, monossido di carbonio, metano NO2 + radiazione ultravioletta (di origine solare, temporali) si dissocia in NO + O O + O2 ( + catalizzatore) > O3 ; NO + O3 > NO2 + O2 Pericoloso per apparato respiratorio, irritazioni oculari… dannoso per le piante, perché rende più fragili i cloroplasti, riducendo la fotosintesi, favorendo l’invecchiamento delle piante.. a

23 monossido di carbonio :CO
Originato nella combustione con carenza di ossigeno (stufe, scaldabagno) difettosi ,automobili, industrie ambienti con scarso scambio di aria e rifornimento di ossigeno Tossico perché legandosi alla emoglobina dei globuli rossi del sangue, forma un composto , carbossiemoglobina, che non cede l’ossigeno alle cellule irrorate (come avviene invece conil composto ossiemoglobina normale) cellula a

24 Anidride carbonica: sostanza base per la fotosintesi clorofilliana che la trasforma (con acqua ed energia solare) in composti glucidici (prodotta nelle combustioni, respirazione, attività vulcanica) partecipa alla termoregolaziome atmosferica (effetto serra) O2 O2 C6H12O6 CO2 CO2 respirazione fotosintesi H2O a

25 Biossido di carbonio CO2
Carbonio C presente nelle rocce, idrocarburi, oceano, suolo, biosfera Scambio continuo tra atmosfera, suolo, vegetazione (fotosintesi) Scambio continuo tra atmosfera e oceani : fitoplancton, alghe, animali mediante carotaggi su ghiacciai montani, su calotte polari, groelandia osservazioni su anelli degli alberi,sedimenti marini e lacustri, coralli antozoi , permettono di ottenere informazioni sulla composizione atmosferica del passato e confronto con quella attuale Deforestazione: diminuisce assorbimento di CO2 e fotosintesi (riduce ossigeno prodotto); uso di combustibili fossili aumenta immissione di CO2 nella atmosfera ( e in parte assorbita da oceani) a

26 Ozono:nella troposfera l’ozono può formarsi durante i temporali
Nella stratosfera , ozonosfera, le radiazioni ultraviolette solari vengono assorbitie da gas ozono che si decompone in Ossigeno atomico e molecolare con reazione di equilibrio ozono << >> ossigeno atomico + ossigeno molecolare CFC Cl2 Cl O3 O2 O3 O2 CFC La ozonosfera protegge gli esseri viventi dalla radiazione ultravioletta una riduzione della ozonosfera può produrre danni agli organismi Sostanze di origine antropica (cloro-fluoro-carburi) CFC derivanti da bombolette spray, frigoriferi, condizionatori d’aria..raggiungono la ozonosfera, vengono scissi dai raggi ultravioletti liberando cloro molecolare, che si trasforma in cloro atomico, il quale catalizza la trasformazione di ozono in ossigeno, riducendo la concentrazione di ozono e la azione protettiva Anche ossidi di azoto, bromuro di metile, ceneri vulcaniche, effetto serra … possono contribuire alla riduzione della ozonosfera e al “buco nell’ozonosfera” a

27 Ozono O3 origine naturale nella stratosfera, ozonosfera, come derivato dalla reazione favorita con assorbimento di radiazione solare ultravioletta O = O > O O ; O=2 + O > O3 ; 3 O2 <> 2 O3 Origine antropica : nella troposfera per trasformazioni che intervengono su ossidi azoto, composti organici volatili, monossido di carbonio, metano NO2 + radiazione ultravioletta (di origine solare, temporali) si dissocia in NO + O O + O2 ( + catalizzatore) > O3 ; NO + O3 > NO2 + O2 Pericoloso per apparato respiratorio, irritazioni oculari… dannoso per le piante, perché rende più fragili i cloroplasti, riducendo la fotosintesi, favorendo l’invecchiamento delle piante.. a

28 Atmosfera primitiva e sviluppo della vita negli oceani e poi sulla terra emersa

29 mediante carotaggi su ghiacciai montani, su calotte polari, groelandia osservazioni su anelli degli alberi,sedimenti marini e lacustri, coralli antozoi , permettono di ottenere informazioni sulla composizione atmosferica del passato e confronto con quella attuale a

30 ozonosfera O3 Viventi aerobici su terra emersa O2 O2 Vita anaerobica marina, protetta da radiazione Individui fotosintetici La atmosfera primordiale non conteneva O2 e la radiazione solare ultravioletta (pericolosa per i viventi) penetrava tutta la atmosfera: con la comparsa di individui con fotosintesi, viene liberato O2 che accumulandosi permette la comparsa di O3 (con ozonosfera che offre protezione ai viventi che possono emergere dall’acqua):aumenta attività fotosintetica, aumenta O2 e permette metabolismo ossidativo e aumento viventi vegetali e animali che usano O2 come comburente a

31 Ozono O3 origine naturale nella stratosfera, ozonosfera, come derivato dalla reazione favorita con assorbimento di radiazione solare ultravioletta O = O > O O ; O=2 + O > O3 ; 3 O2 <> 2 O3 Origine antropica : nella troposfera per trasformazioni che intervengono su ossidi azoto, composti organici volatili, monossido di carbonio, metano NO2 + radiazione ultravioletta (di origine solare, temporali) si dissocia in NO + O O + O2 ( + catalizzatore) > O3 ; NO + O3 > NO2 + O2 Pericoloso per apparato respiratorio, irritazioni oculari… dannoso per le piante, perché rende più fragili i cloroplasti, riducendo la fotosintesi, favorendo l’invecchiamento delle piante.. a